La regolazione della pressione in una pompa idraulica è essenziale per garantire un funzionamento efficiente e sicuro dell'impianto. Diverse tecniche e componenti sono utilizzati per raggiungere questo obiettivo, ognuno con i propri vantaggi e applicazioni.
Il Pressostato dell’Autoclave: Un Elemento Chiave
Il pressostato dell’autoclave è uno strumento fondamentale per mantenere la pressione dell’acqua perfettamente equilibrata in un impianto idraulico. Esso garantisce un flusso d’acqua ottimale, assicurando comfort e sicurezza nell’uso domestico e la durabilità dell’intero impianto idrico.
Tramite questo strumento è possibile abbassare la pressione dell’acqua o aumentarla, in maniera non dissimile da come si aumenta la pressione della caldaia, compensando eventuali cali improvvisi. Il tutto può essere regolato tramite delle impostazioni di base, che fanno scattare l’utilizzo del pressostato in specifiche condizioni, un po’ come se fosse una sorta di “interruttore”.
La regolazione del pressostato serve proprio a definire la “sensibilità” di questo strumento rispetto alle oscillazioni di pressione, dandogli così un margine più preciso su quando intervenire e su quando invece non farlo.
Come Regolare il Pressostato: Passaggi Fondamentali
Prima di procedere con la regolazione del pressostato dell’autoclave è opportuno svolgere due importanti azioni, atte a procedere poi in sicurezza e con maggiore precisione. Il primo passo è svuotare il serbatoio dell’autoclave da tutta l’acqua presente. Una volta fatto ciò, è opportuno spegnere l’impianto elettrico a cui è collegato l’autoclave.
- Il primo, effettivo passo per regolare un pressostato è accedere al suo pannello.
- Per farlo, a seconda del modello di cui si dispone, il vano può essere allocato o vicino alla camera di combustione, o vicino al ventilatore della caldaia.
- Una volta individuato, vi accorgerete subito se dinanzi a voi vi è un involucro da aprire o meno.
- Una volta avuto accesso al pannello di regolazione del pressostato, si porranno dinanzi a voi due viti di regolazione.
- Per regolare la pressione dell’autoclave, quindi, si devono girare queste due viti.
- A questo punto la regolazione sarà svolta: possiamo dunque richiudere il pannello e riavviare la corrente.
Quando Regolare il Pressostato?
Capire come si regola un pressostato porta ovviamente anche a chiedersi: quando dovrei farlo? Regolare un pressostato, infatti, può essere necessario nel caso in cui sia avvenuta una sostituzione dell’autoclave e, quindi, si stia procedendo alla prima accensione del nuovo dispositivo. Ancora, si procede alla regolazione durante tutte le sessioni di manutenzione ordinaria (meglio ancora se, in questi momenti, si fa anche una bella e completa pulizia dell’autoclave).
Metodi di Regolazione della Portata e Pressione
Il punto di funzionamento di una pompa centrifuga è determinato dall'intersezione tra la curva caratteristica della pompa e quella dell'impianto.
1. Valvola di Strozzamento
Inserendo una valvola di strozzamento, si aumenta la resistenza dell'impianto. Se la velocità di rotazione della pompa è costante, il punto di funzionamento si sposta. A questo punto la pompa genera una prevalenza superiore a quella necessaria per l’impianto che viene abbattuta nella valvola strozzata, trasformandosi irreversibilmente in energia termica ed asportata dal flusso.
È il criterio più semplice ed economico, esso consiste, nell’agire sul grado di apertura di una valvola di regolazione, montata immediatamente a valle della flangia di mandata della pompa. Si introduce in questo modo una perdita di carico localizzata variabile, con conseguente variazione della pendenza della curva caratteristica dell’impianto e, quindi, della sua intersezione con la curva caratteristica della pompa.
Nella figura 6 si può osservare come, a velocità di rotazione costante, un’aumentata pendenza della curva caratteristica dell’impianto, causata dalla parziale chiusura della valvola, permetta di ridurre la portata erogata. La pompa genera una prevalenza (B1) superiore a quella necessaria per l’impianto (C1), l’eccedenza (rappresentata dal segmento BC) viene utilizzata per vincere le perdite generate dalla valvola strozzata. Tale energia viene dissipata tutta sotto forma di calore e viene persa completamente.
2. Pompa a Velocità di Rotazione Variabile
Un altro metodo per regolare la portata è l'uso di una pompa a velocità di rotazione variabile. Se la curva caratteristica dell’impianto è una parabola che parte dall’origine degli assi, come nell’esempio HA1, dimezzando la velocità la prevalenza si riduce a un quarto mentre la potenza di comando si riduce ad un ottavo.
Se invece la curva caratteristica dell’impianto (nell’esempio HA2) è una parabola con una grande prevalenza statica, è necessario assicurarsi che diminuendo la velocità di rotazione la curva non abbia punti di intersezione con la curva caratteristica della pompa, e quindi nemmeno un punto di funzionamento.
Il punto di funzionamento della pompa può quindi essere modificato, modificando la velocità di rotazione della macchina. In questo modo si ottiene, per ogni velocità, una diversa curva caratteristica. Ogni curva è legata alle altre dalle leggi della similitudine (fig.). La curva dell’impianto incrocerà ogni curva della pompa, in un punto diverso.
La macchina potrà quindi adattare le proprie prestazioni all’andamento della richiesta della rete idrica. Il caso classico è quello di macchine adibite alla pressurizzazione di un condotto di distribuzione di acqua potabile. Le variazioni orarie della richiesta, vengono seguite dalla variazione delle prestazioni della/e pompa grazie all’uso di sistemi di controllo elettronici (sensori e inverter).
In questo modo si ottiene anche un grande risparmio di energia, poiché le prestazioni della macchina seguono esattamente ciò che viene richiesto e non ci sono dissipazioni di energia.
3. Collegamento di Pompe in Serie o in Parallelo
Il punto di funzionamento di una pompa può anche essere variato andando a collegare le pompe in serie o in parallelo. In particolare il collegamento in parallelo si realizza quando più pompe hanno in comune il bacino di aspirazione, o il collettore di aspirazione, ed il collettore di mandata. La portata totale è data dalla somma delle portate delle singole pompe, mentre la prevalenza rimane invariata. La curva caratteristica del sistema si ottiene sommando le ascisse delle curve caratteristiche di ciascuna pompa.
Il collegamento in parallelo si ottiene quando più pompe, che aspirano ciascuna in modo indipendente, spingono all’interno dello stesso collettore di mandata. La portata in ogni punto della curva caratteristica risultante, sarà data dalla somma delle portate delle singole pompe alla medesima prevalenza (fig. 14).
Con il collegamento in serie invece in tutte le pompe defluisce la stessa portata mentre la prevalenza del sistema è data dalla somma delle prevalenze delle singole pompe. La curva caratteristica di più pompe in serie si ottiene sommando per ogni valore di portata Q la prevalenza H di ciascuna pompa (fig.
4. Valvola di Bypass
In questo caso a valle della pompa viene inserita una valvola che scarica la portata in eccesso nel serbatoio di aspirazione. Anche questo metodo è di tipo dissipativo. La pompa veicola una Q maggiore di quella che viene richiesta dall’impianto.
Le perdite che si realizzano con questo schema di regolazione sono maggiori di quelle che si realizzano con lo schema che utilizza una valvola di regolazione in mandata.
Valvole Oleodinamiche
Le valvole oleodinamiche sono utilizzate sia per la regolazione che la distribuzione dell’energia. La trasformazione dell’energia avviene attraverso una pompa che va a regolare la velocità del fluido trasformando l’energia meccanica in energia idraulica. La pompa avrà il compito di tutelare la tenuta tra la mandata e l’aspirazione.
Tipologie di Valvole Oleodinamiche
Le valvole regolatrici, per esempio, determinano quantità costanti di portata rendendo possibile la regolazione delle velocità, attraverso l’impostazione dei valori, ad es. Le valvole regolatrici di portata sono dispositivi quindi utilizzati per regolare il flusso all'interno di un impianto oleodinamico, ridurre o aumentare una qualsiasi portata a valori desiderati.
Il regolatore di flusso più diffuso e semplice è quello bidirezionale che controlla i flussi in pratica in entrambe le direzioni. Il regolatore di flusso in oleodinamica nella sua versione più semplice è costituito da un restringimento a sezione fissa. Quando in oleodinamica si ha l’esigenza quindi di far circolare il flusso solo in una direzione sono utilizzate le valvole regolatrici unidirezionali.
Vi sono poi le valvole oleodinamiche regolatrici CETOP il cui sistema di “normalizzazione”, fissa gli standard dimensionali per la Pneumatica e l'Oleoidraulica. Le valvole bidirezionali CETOP a piastra prodotte da Tognella permettono per esempio un’ottima resa nella regolazione del flusso in entrambi i sensi. Esse si presentano dotate di uno spillo che se adeguatamente configurato consente di ottenere grande linearità di flusso nell’apertura e una regolazione impeccabile e accurata sulla portata caratteristica.
La famiglia delle pompe volumetriche sono impiegate in vari campi dell’industria. Quelle che in genere troviamo nella maggioranza dei circuiti oleodinamici sono divise in due grandi tipologie: pompe rotative e pompe a pistoni alternativi.
Le pompe rotative basano il loro funzionamento grazie al passaggio di un fluido attraverso un meato o gioco, cioè una millimetrica o micrometrica intercapedine, che separa le superfici di due corpi in movimento relativo, riempita di lubrificante che ne evita lo sfregamento. Esso viene realizzato meccanicamente attraverso l’uso di coppie di ingranaggi o di viti oppure sfruttando gli spazi generati da palette mobili.
In questo articolo prenderemo in considerazione le più comuni pompe rotative ad ingranaggi esterni. La ruota dentata primaria (2) ruota nel senso indicato dalla freccia (vedi figura 2), trascinando la ruota dentata secondaria (3), in senso di rotazione contrario. A seguito della rotazione, si rendono liberi i vani di dentatura: la conseguente depressione che viene generata e l’azione della pressione atmosferica, fanno in modo che il fluido affluisca nella camera di aspirazione E. Il fluido riempie i vani dei denti e, percorrendo la parte esterna, viene spinto verso l’uscita P, la cosiddetta mandata: per un buon rendimento volumetrico occorre tenere sotto controllo il gioco di accoppiamento laterale (rasamento sui fianchi) tra ingranaggi (5) e gli organi di tenuta, le ralle (6). Inoltre questo tipo di pompe sono dotate di cuscinetti di sostentamento e bilanciamento idrostatico funzionanti tramite i dischi (7), i quali, spinti dalla pressione del sistema, premono sui fianchi degli ingranaggi.
Come si sottolineato all’inizio di questo articolo, la pompa costituisce il cuore di ogni impianto oleodinamico, per cui è fondamentale conoscerne le modalità di guasto, le possibili cause ed i rimedi più efficaci. 6) -Instabilità della valvola di max. Un ulteriore parametro fondamentale, indicatore dello stato di salute della pompa, è il Rendimento: esso viene considerato normale se pari a 95% o comunque superiore a 90%.
Curve Caratteristiche e Leggi di Similitudine
Le prestazioni idrauliche di una pompa centrifuga vengono rappresentate su una curva Q/H (portata/prevalenza) che, ad una velocità fissa, associa ad ogni portata la relativa prevalenza. Quindi tutti i punti rappresentati sulla curva sono punti di possibile funzionamento della macchina (fig. Il reale punto di funzionamento sarà dato dall’intersezione della curva caratteristica della pompa con quella dell’impianto (fig.
Secondo la legge di continuità, le velocità medie di flusso nei serbatoi di monte e di valle, sono per lo più insignificanti e possono essere trascurate se le superfici dei serbatoi sono relativamente grandi rispetto a quelle delle tubazioni. Le perdite di carico totali ( ΔHtot ) sono costituite dalle perdite in tutte le tubazioni (aspirazione e mandata). dove si evidenzia che la prevalenza dell’impianto Himp, è la somma di Hs, quota fissa che dipende solo dalle caratteristiche dell’impianto e di Hd, che è invece la parte variabile dipendente dalla portata.
Nel nostro ragionamento abbiamo sempre utilizzato, e continueremo ad usare come fluido l’acqua.
Prima di illustrare questi sistemi di variazione del punto di funzionamento, occorre introdurre le cosiddette leggi di similitudine. Le leggi della similitudine permettono la previsione delle prestazioni di una macchina a partire dalla conoscenza del comportamento di un ' altra macchina o di un modello realizzato in laboratorio. Esse sono basate sul concetto che due macchine geometricamente simili (dimensioni caratteristiche che stanno in un rapporto costante) e cinematicamente (simili triangoli delle velocità all’ ingresso e allo scarico dalla girante) avranno anche Io stesso rendimento idraulico. Partendo da questa tesi si possono sviluppare delle semplici relazioni fra prevalenza H, portata Q e numero di giri n.
Pompe Autoadescanti e Centrifughe
Ci sono diversi tipi di pompe come, ad esempio, le pompe sommergibili, quelle per l’irrigazione o quelle per la circolazione dell'acqua calda. Le differenti tipologie di pompe funzionano ognuna secondo le proprie modalità e finalità operative e costruttive, ma, in linea di massima, si possono suddivise in tre categorie: pompe autoadescanti, pompe centrifughe e pompe sommerse.
Pompe Autoadescanti
Le pompe autoadescanti possono aspirare, durante l’avvio, l’aria presente nella condotta di aspirazione da una sorgente un pozzo, un laghetto o un fossato. Quando l’aria sarà stata eliminata, la pompa inizierà ad aspirare acqua. E’ importante aver prima riempito il corpo pompa con acqua. Queste pompe vengono in genere posizionate in luoghi asciutti, ossia fuori dall’acqua.
Il motore aziona il corpo della pompa autoadescante, che è dotato di un raccordo di aspirazione e di un raccordo di mandata. Il raccordo di aspirazione consente alla pompa di aspirare l’acqua attraverso un tubo di aspirazione, la cui estremità è posizionata sott’acqua (nota: il tubo di aspirazione posto in acqua deve terminare con una valvola di non ritorno, altrimenti l'acqua aspirata fuoriuscirà dal tubo stesso).
Nel corpo pompa sono posizionate una o più giranti. In pratica, le giranti funzionano come le palette di un rotore che, grazie al movimento, esercitano una determinata forza di aspirazione e di mandata. Con la rotazione della girante, queste forze vengono attivate e la pompa può aspirare acqua fino a una profondità di 8 metri. Questo tipo di pompa ha una potenza in uscita (mandata) sempre molto più alta e viene indicata come prevalenza o pressione massima. Di norma, quante più giranti sono presenti tanto maggiore è la pressione che la pompa può esercitare.